Medición de Puesta a Tierra 2014v3

Seminario MPT Ao 2007EDUARDO BELLO Seminario MPT 2014 [email protected]

BIENVENIDOS

Instrumentos de Medicin FLUKE Medicin de Puesta aTierra

EDUARDO DIAZ Seminario MPT 2015 [email protected]


Agenda

Problemas tpicos de puesta tierra

Componentes de un sistema de puesta a tierra

Sistemas de puesta a tierra

Mtodos de medicin

Nuevos Medidores de Puesta a Tierra FLUKE



Por qu conectar a tierra?Tres propsitos bsicos

limitan la tensin que, con respecto a tierra, puedan presentar en un momento dado las masas

metlicas de la instalacin. Para ello, derivan a

tierra las correspondientes corrientes de defecto.

proveen una ruta segura de circulacin a tierra de las eventuales descargas atmosfricas, y de las

corrientes de fuga de los receptores electrnicos

ofrecen una tensin nula de referencia para los receptores electrnicos de la propia instalacin, as

como para las seales de datos que sirven para

comunicar los equipos informticos.EDUARDO DIAZ Seminario MPT 2015 [email protected]


Medicin de Puesta a Tierra

Anticpese al problema antes que ocurra!

Se estima que al menos el 15% de los problemas de calidad de

energa son relacionados a la puesta a tierra, con un buen

programa de mediciones de puesta a tierra puede anticiparse a

que algo ocurra.

Lmparas de descarga o equipos con sistemas de proteccin mal

mantenidos producen prdidas cuantiosas cada ao, por perdida

de productividad.(fuente www.copper.org)

Medicin de puesta a tierra debe ser parte del Programa Bsico de

Mantenimiento Preventivo.



Qu es un buen valor de puesta a tierra?

El valor ideal para un sistema de puesta a tierra es 0 ohm.

Pero en la realidad, la meta es alcanzar el valor ms bajo posible de resistencia, que tenga sentido y sea posible econmicamente y fsicamente de realizar.

NFPA & IEEE: Recomiendan un valor de resistencia a tierra de 5.0 ohm o menor.

Industria de Telecomunicaciones: regularmente utilizan 5.0 ohm o menos en sus valores de resistencia de puesta a tierra.


Seminario MPT Ao 2007

El NEC ( National Electrical Code) requiere que la longitud mnima del electrodo de puesta a tierra sea de 2.5 metros , que est en contacto con el suelo. Pero hay 4 variables que afectan la resistencia de puesta a tierra en un sistema:

Longitud/ Profundidad del electrodo de tierra doble longitud, reduce la resistencia de tierra en un 40%

Dimetro del electrodo de tierra duplicando el dimetro, la resistencia de tierra baja solo un 10%

Nmero de electrodos de tierra para incrementar la efectividad, el espacio entre electrodos adicionales deber ser por lo menos igual a la profundidad del electrodo de puesta a tierra.

Diseo del sistema de puesta a tierra desde una simple jabalina a una platina de tierra.

Que afecta a la resistencia de puesta tierra?



Distintos Sistemas de Puesta a Tierra

Jabalina Simple Multiples electrodos

Platina de Tierra Malla de Tierra

Dependiendo del tipo de suelo y el nivel de resistencia de tierra que se quiera alcanzar..

Se elije uno u otro sistema de puesta a tierra.



Componentes de la resistencia de una puesta a tierra

Resistencia del Conductor

Conexin entre el conductor de tierra y el electrodo

Resistencia del electrodo

La resistencia de contacto de la tierra material que

rodea al electrodo y el propio electrodo

Resistencia de la tierra que rodea al electrodo


Esfera de Influencia

Debe existir el suficiente espacio entre el electrodo bajo prueba y las jabalinas auxiliares para reducir o eliminar la influencia de la esfera de conduccin.


Influencia de la proximidad entre jabalinas

En el caso de varias jabalinas, para

aumentar la eficacia,

cada una debe

encontrarse fuera del

rea de influencia de las dems.

Como regla general, las jabalinas deben

respetar una

separacin superior a

su longitud, siendo

recomendable que sea

de al menos dos veces

su longitud


Medidores de Puesta a Tierra



Como funcionan los Medidores de Puesta a Tierra?

Utilizan corriente alterna para la prueba, pues la tierra no conduce bien la corriente continua

Utilizan una frecuencia prxima, pero distinta, a la frecuencia de red (50 Hz) y sus armnicos. De esta forma, se evita que las corrientes

fantasmas o procedentes de otras fuentes interfieran con las medidas de

impedancia de tierra.

Los medidores de 4 hilos disponen de cables de generacin y medida independientes para compensar la resistencia elctrica de los propios

cables mtodo de medida de resistencia a 4 hilos-.

Tienen un filtro de entrada diseado para captar su propia seal y rechazar todas las dems.



Ppios. de medicin de la resist. de conexin a tierra



Mtodos de Medicin de Puesta a Tierra

Cuales son las tcnicas disponibles?

Cada de Potencial Prueba por 3 jabalinas

Mtodo Selectivo- Una pinza y 2 jabalinas

Mtodo sin jabalinas auxiliares- 2 pinzas

Resistividad- Prueba por 4 jabalinas



Mtodo de Medicin de Tierra Por cada de potencial ( 3 jabalinas)

RH

RS

RE

V

25m 25m I

La jabalina a medir debe ser desconectada

de su conexin al sistema de tierra.



Mtodo de Medicin de Tierra Por cada de potencial ( 3 jabalinas)

La prueba consiste en la realizacin de varias

medidas para establecer una curva S. En la parte ms plana de la curva es donde se mide la

resistencia de la tierra. En realidad, la curva

nunca se aplana por completo, pero dibuja una

pendiente muy suave en la que los cambios de

resistencia son pequeos.

El margen de influencia del electrodo depende

de su profundidad y su rea. Los electrodos

ms profundos requieren un mayor alejamiento

de la jabalina de corriente. En anillos, mallas o

series de jabalinas en paralelo, la influencia del

electrodo puede extenderse decenas de metros.



Disposicin de electrodos en el suelo - Profundidad

El margen de influencia del electrodo depende de su profundidad y su rea.

Los electrodos mas profundos requieren un mayor alejamiento de la pica de corriente


Disposicin de electrodos en el suelo - Dimensiones

El margen de influencia del electrodo depende de su profundidad y su rea.

Los electrodos mas profundos requieren un mayor alejamiento de la pica de corriente


Regla del 62%

Es posible reducir el nmero de

medidas a realizar si:

Se comprueba un electrodo simple (no una malla ni una placa grande).

Es posible colocar la pica de inyeccin de corriente a una distancia

igual o superior a 30 m desde el

electrodo que se est comprobando.

El terreno es uniforme.

En estas condiciones, se puede

colocar la pica de inyeccin de

corriente a una distancia igual o

superior a 30 m del electrodo que se

est comprobando, y la pica de

referencia de tensin al 62% de dicha

distancia.



Regla del 62% - Resistencia de conexin a tierra


Se realiza una medida y,

a modo de comprobacin, se

deben realizar dos medidas

adicionales: una con la

sonda de referencia de

tensin 1 mt. mas cerca del

electrodo que se esta

comprobando y otra 1 mt.

mas alejada

Si realmente se esta en la

parte plana de la curva, las

lecturas deben ser

prcticamente iguales y se

podr registrar la primera

lectura como valor de la

resistencia.


Dificultad en obtener una grafica con zona plana

Cuando no se logra obtener

una zona de planificad en la

grafica de valores de

resistencia ledos, se recurre al

mtodo de Tagg.


Tcnica de la pendiente de Tagg.

Los electrodos de gran tamao requieren

consideraciones especiales. Si se han realizado

varias lecturas de resistencia en ubicaciones

diferentes y no aparece un aplanamiento claro en

el grfico, puede utilizarse la tcnica de la

pendiente de Tagg para establecer la impedancia

de la toma de tierra.

Se debe considerar que en sistemas de electrodos que cubren reas

amplias, puede resultar complicado colocar las picas suficientemente

lejos y si ya se dispone de lecturas en los puntos del 20%, 40% y 60%

entre E y C2, se puede aplicar la siguiente formula, calculando el

coeficiente a partir de las tres medidas de resistencia medidos.

A continuacin se consulta la tabla de la siguiente pagina para hallar

el valor de P2/C2 que corresponde al valor de obtenido. Este valor indica el punto del grfico en el que es fiable determinar la resistencia

de la toma de tierra.



Tabla para la tcnica de la pendiente de Tagg(con 2 decimales)


Mtodo de Medicin de Tierra Selectivo ( 2 jabalinas y 1 pinza)

RH

RS

RE

V

25m 25m

A

I

El mtodo selectivo est basado en el

mtodo de caida de potencial, sin

embargo no es necesario desconectar la

jabalina bajo prueba del sistema de tierra.



Mtodo de Medicin de Tierra Selectivo ( 2 jabalinas y 1 pinza)

Este ejemplo de una

oficina central, muestra el

beneficio del mtodo

selectivo.

Se puede medir la

resistencia de tierra de

cada jabalina individual

sin necesidad de

desconectar el sistema.



Prueba de resistencia de conexin a tierra selectivo



Mtodo de Medicin de Tierra sin jabalinas (2 pinzas)

Con este mtodo, las dos pinzas

son colocadas alrededor de la

jabalina bajo prueba. No se utilizan

jabalinas auxiliares en este caso,

tampoco es necesario deconectar

el sistema de tierra.EDUARDO DIAZ Seminario MPT 2015 [email protected]


Mtodo de Medicin de Tierra (sin jabalinas)

El mtodo sin jabalinas siempre requiere una ruta de baja impedancia en paralelo con el electrodo que se est comprobando.

El electrodo de puesta a tierra de la mayora de las instalaciones se encuentra en paralelo con otros muchos electrodos de puesta a tierra de la

compaa elctrica.

Estos electrodos pueden ser, por ejemplo, electrodos de postes o torres elctricas.

La impedancia de estos electrodos de puesta a tierra se combina por lo general en una impedancia muy baja.


Consideraciones del mtodo sin jabalinas

Cuando se comprueba el electrodo de

conexin a tierra de una instalacin

TN-S con este mtodo, en realidad se

comprueba un lazo que incluye:

El electrodo que se quiere verificar. El conductor de tierra El borne principal de tierra El conductor PE de la alimentacin La conexin de neutro a tierra de la alimentacin

El conductor de tierra de la alimentacin

La toma de tierra de la alimentacin


El propsito de medir la resistividad del terreno es la de

cuantificar la efectividad del terreno donde un sistema de

puesta a tierra ser instalado.

Por lo tanto, medir la resistividad del terreno es muy importante

cuando se determina el diseo de un sistema de puesta a

tierra para una nueva instalacin. Idealmente se buscar el

lugar con el valor de resistencia ms bajo posible.

La composicin del terreno, contenido de humedad y

temperatura de un terreno impactarn en el valor de la

resistividad del mismo.

Medicin de Resistividad de Terreno.



Mtodo de Medicin de Resistividad de Terreno (4 jabalinas)

A partir del valor de Resistencia indicado

RE, la Resistividad del terreno se calcula de

acuerdo a la siguiente ecuacin :

E = 2 . a . RE

E ...Valor medido de la Resistividad del Terreno (.m)

RE...... Valor medido de resistencia ()

a ...... Distancia entre jabalinas (m)



Medicin de Resistividad de Terreno

El mtodo de medicin segn Wenner determina la resistividad del terreno a

una profundidad de aproximadamente la distancia "a" entre dos puntas de

masa. Si se aumenta "a", se puede medir y comprobar la homogeneidad de

estratos ms profundos.

Segn la profundidad que se va a medir, se selecciona "a" entre 2 y 30 m.

Este procedimiento produce curvas que se muestran en el grfico siguiente.

Curva 1: a medida que disminuye E solo en la profundidad, se aconseja usar un electrodo de

masa profundo

Curva 2: a medida que disminuye E solo hasta el punto A, un aumento en la profundidad ms all de

A no produce mejoras en los valores.

Curva 3: si con el aumento de la profundidad E no disminuye: se recomienda el uso de un electrodo

conductor de banda.



Resistividad del terreno



Procedimiento con medidor de cuatro terminales


Ubicaciones de las varillas de prueba



Mtodo Bipolar

El mtodo bipolar utiliza un electrodo auxiliar cuya resistencia de toma de tierra se haya determinado a priori y se establezca

como buena. Un ejemplo de electrodo auxiliar

puede ser una tubera de agua en los

alrededores de la instalacin, pero lo

suficientemente alejada de la misma .

El medidor en este mtodo simplemente mide

la resistencia del circuito elctrico formado

por la toma de tierra del electrodo que se est

comprobando, el electrodo auxiliar y los

cables de medida.

La resistencia de los cables de prueba se

puede incluso descontar de la medida final.

Para ello basta con medir su resistencia

previamente cortocircuitndolos en sus

extremos.EDUARDO DIAZ Seminario MPT 2015 [email protected]


Mtodo Bipolar

Debido a las incgnitas que implica, esta tcnica se recomienda

nicamente cuando el sistema de conexin a tierra y el electrodo

auxiliar se conocen a la perfeccin.

Nota: Las tuberas no deben utilizarse como electrodo de toma

de tierra en una instalacin. Las canalizaciones metlicas de

otros servicios (agua, lquidos o gases inflamables, calefaccin

central, etc.) no deben ser utilizadas como tomas de tierra por

razones de seguridad.



Distintas formas de medicin con 3 o 4 polos.

En mtodo selectivo

En mtodo de caida

de potencial


Medidores de Puesta a Tierra FLUKE 1623 y 1625



Nuevos Medidores de Puesta a Tierra FLUKE 1623 y 1625

Caractersticas

Medicin de puesta a tierra y resistencia de tierra por el mtodo de 3 y 4 polos respectivamente.

Innovadora tcnica Selectiva y Stakelesspara rpida y segura medicin sin desconexin del sistema.

Medicin de resistencia AC por dos polos. Medicin de resistencia DC por dos y

cuatro polos.

Medicin con un solo botn Retencin automtica del ltimo juego de valores medidos.

Lmite para la verificacin de los valores medidos.

Control de frecuencia automtica (CAF) para mediciones estables.

Medicin de R* 55Hz por la impedancia en los sistemas de distribucin elctrica.

Gabinete protegido IP56 Amplia variedad de accesorios para

mtodos convencionales y pinzas de prueba.EDUARDO DIAZ Seminario MPT 2014 [email protected]


FLUKE 1623 FLUKE 1625

FLUKE 1625

Medida de la resistencia de tierra a 3 y 4 hilos

Medida de la resistividad del terreno a 4 hilos

Medida CA de la resistencia de tierra a 2 hilos

Medida CC de la resistencia de tierra a 2 y 4 hilos

Comprobacin Selectiva sin necesidad de desconexin del

conductor de tierra (1 pinza)

Comprobacin Sin picas; rpida comprobacin de lazo de tierra

(2 pinzas)

Medida de la impedancia de tierra a 55 Hz

Control automtico de frecuencia (CAF) (94, 105, 111, 128 Hz)

Medida de tensin conmutable 20/48 V

Lmites programables, ajustes

Continuidad con zumbadorFLUKE 1623

Medidas con un solo mando

Medida de la resistencia de tierra a 3 y 4 hilos

Medida de la resistividad del terreno a 4 hilos

Comprobacin Selectiva, sin necesidad de

desconexin del conductor de tierra (1 pinza)

Comprobacin Sin picas; rpida comprobacin de

lazo de tierra (2 pinzas)

Frecuencia de medida de 128 Hz



Nuevos modelos

NUEVOS accesorios de clase mundial:

Carretes fciles de usar; ahorran hasta el 50% del

tiempo de armado y desarmado

Robustas picas tanto para terrenos blandos como

para se clavadas con mantillo en terrenos duros

Cables con cdigo de color; fcil identificacin,

menos errores

Estuche profesional: transporte convenientemente

todo lo que necesita

Nueva transferencia y almacenamiento de datos a

travs de USB: ofrece una capacidad de

almacenamiento de datos de hasta 1500 registros

con indicacin de tiempo y capacidad de descarga

a una computadora personal, eliminando errores

manuales y de registros

Nueva pantalla ms amplia: mejor visibilidad y nivel

del estado de la batera (1625-2)

FLUKE 1623-2 FLUKE 1625-2



FLUKE 1621

El FLUKE 1621 es un comprobador de resistencia de tierra muy fcil de usar.

Representa la primera lnea de defensa para la deteccin de conexiones a tierra fiables.

Este instrumento ofrece los mtodos bsicos de medida de la resistencia a tierra,

como el mtodo de cada de potencial de 3

hilos y el de resistencia de tierra a 2 hilos.

Su sencilla interfaz de usuario y su intuitivo manejo hacen del FLUKE 1621 una prctica

herramienta para tcnicos electricistas,

ingenieros de instalaciones y especialistas

en la medida de resistencia de tierra.



1630 - Pinza Medidora de Puesta a Tierra

Las pinzas de Medida de Puesta a

Tierra tienen el aspecto de una pinza

amperomtrica, pero internamente son

muy diferentes ya que cuentan con un

transformador de generacin y un

transformador de medida.

El transformador de generacin

impone una tensin en el lazo que se

est ensayando y el transformador de

medida mide la corriente resultante.

Estas pinzas utilizan un filtrado

avanzado para reconocer su propia

seal y rechazar todas las dems



FLUKE 1630 Pinza Medidora de Puesta a Tierra

Caractersticas

Pinza medidora de resistencia de lazo a tierra sin desconexin del sistema y sin adicionar

jabalinas auxiliares.

Medicin de corrientes de fuga a tierra de bajo nivel, sin necesidad de desconexin del

sistema.

Amplio rango de medicin de corriente AC hasta 30A con un solo instrumento.

Evaluacin rpida de continuidad de resistencia de lazo por alarma audible HI/LO

Fcil y conveniente de usar, funcin Display-HOLD

Ahorro de tiempo con la funcin memoria, permite guardar los valores medidos y

registrarlos automticamente.

Sistema de Auto- Calibracin asegura la correcta medicin en todo momento.



FLUKE 1653B Comprobador de Instalaciones Elctricas

Medicin de Tensin y Frecuencia.

Resistencia de Aislacin 50, 100, 250, 500 y 1000 V.

Impedancia de Lazo e Impedancia de Linea.

Corriente de Corto Circuito ( PSC ) y de Falla Prevista ( PFC ).

Tiempo y Nivel de Corriente de actuacin en RCDs.

Resistencia de Puesta a Tierra( Por el mtodo de cada de potencial con 3

jabalinas).

Indicador de Secuencia de Fase

500 locaciones de memoria

Interfase RS 232. IEC 60364



FLUKE 1653B FLUKE 1654B


Resumiendo

Ventajas Desventajas

Cada de Potencial

Ampliamente aceptado

La medida es correcta cuando puede realizarse la curva caracterstica.

Es necesario desconectar la tierra

Puede ser dificil clavar las jabalinas

Mtodo Selectivo

No es necesario desconectar el electrodo

La medida es correcta cuando puede realizarse la curva caracterstica

Puede ser dificil clavar las jabalinas

Puede que no haya espacio alrededor del electrodo de puesta a tierra para clavar las jabalinas.

Mtodo Sin Jabalinas

Comodidad Asume una ruta paralela de baja impedancia

Posibilidad de medir lecturas muy bajas al medir por error el lazo cableado

Mtodo Bipolar Comodidad Imposible juzgar la integridad del electrodo auxiliar

No se puede estar seguro de encontrarse fuera del area de influencia

Resumen de los mtodos de medida de resistencia de puesta a tierra



Preguntas y Respuestas

Muchas Gracias..

VIDITEC S.A. - Humberto Primo 2887 - CABA TE: 011-4122-1200

Eduardo Bello ( Jefe de producto Elctrico Fluke)

Eduardo Diaz (Capacitacin)

Email: [email protected]


Medición de Puesta a Tierra 2014v3

Documents

Transcript of Medición de Puesta a Tierra 2014v3